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第1章 虚拟化的历史和定义1

1.1 数据中心的基本定义2

1.1.1 数据中心的演进2

1.1.2 作业区以及数据中心架构4

1.2 数据中心虚拟化起源5

1.2.1 虚拟内存6

1.2.2 大型机虚拟化6

1.2.3 热备份路由器协议7

1.2.4 定义虚拟化8

1.2.5 数据中心虚拟化的时间轴8

1.3 虚拟化技术分类9

1.3.1 虚拟化分类10

1.3.2 虚拟化的可扩展性12

1.3.3 技术领域12

1.3.4 分类的例子14

1.4 总结14

1.5 扩展阅读15

第2章 数据中心网络演进16

2.1 以太网协议：过去和现在16

2.1.1 以太网介质17

2.1.2 同轴电缆17

2.1.3 双绞电缆17

2.1.4 光纤19

2.1.5 直连双同轴电缆20

2.1.6 以太网数据速率时间轴21

2.2 数据中心网络拓扑22

2.2.1 数据中心网络分层23

2.2.2 数据中心网络的设计因素23

2.2.3 物理层网络布局问题25

2.2.4 ANSI/TIA-942标准26

2.3 网络虚拟化的优点27

2.3.1 网络逻辑分区27

2.3.2 网络简化和流量负载平衡28

2.3.3 管理整合和布线优化28

2.3.4 网络扩展28

2.4 总结28

2.5 扩展阅读28

第3章 网络虚拟化入门29

3.1 网络分区30

3.2 桥接世界的概念30

3.3 VLAN定义31

3.4 VLAN的两个常见误解36

3.4.1 误解1：一个VLAN必须关联到一个IP子网37

3.4.2 误解2：3层VLAN38

3.5 生成树协议和VLAN40

3.5.1 生成树协议的工作机理42

3.5.2 端口状态46

3.5.3 增强生成树协议47

3.5.4 生成树实例49

3.6 私有VLAN52

3.7 VLAN特性55

3.7.1 本征VLAN55

3.7.2 预留VLAN标识56

3.7.3 资源共享56

3.7.4 控制平面和管理平面56

3.8 路由世界的概念57

3.9 数据中心中的地址重叠58

3.10 定义和配置VRF59

3.11 VRF和路由协议61

3.12 VRF和管理平面66

3.13 VRF资源分配控制68

3.14 使用案例：数据中心网络分段69

3.15 总结71

3.16 扩展阅读71

第4章 ACE虚拟环境72

4.1 应用网络服务73

4.2 负载均衡器的使用73

4.2.1 负载均衡的概念75

4.2.2 4层交换与7层交换79

4.2.3 连接管理80

4.2.4 地址转换和负载平衡82

4.2.5 其他负载平衡的应用84

4.2.6 服务器卸载86

4.3 负载均衡器在数据中心中的增长89

4.3.1 负载均衡器性能90

4.3.2 安全策略90

4.3.3 次优流量91

4.3.4 应用环境独立性92

4.4 ACE虚拟环境93

4.4.1 应用控制引擎的物理连接94

4.4.2 创建和分配资源给到虚拟环境97

4.4.3 整合ACE虚拟环境到数据中心网络105

4.4.4 管理和配置ACE虚拟环境109

4.4.5 控制虚拟环境的管理访问116

4.4.6 ACE虚拟环境的附加特性120

4.5 使用案例：多租户数据中心121

4.6 总结123

4.7 扩展阅读124

第5章 即时交换机：虚拟设备环境125

5.1 设备虚拟化扩展126

5.2 为什么使用VDC127

5.3 VDC详细介绍128

5.4 创建和配置VDC129

5.4.1 VDC名称和CLI提示符135

5.4.2 虚拟化嵌套136

5.5 分配资源给VDC138

5.6 使用资源模板145

5.7 管理VDC147

5.7.1 VDC操作147

5.7.2 进程故障和VDC148

5.7.3 VDC带外管理149

5.7.4 基于角色的访问控制和VDC153

5.8 全局资源155

5.9 使用案例：数据中心安全区域155

5.10 总结157

5.11 扩展阅读157

第6章 生成树欺骗158

6.1 STP协议和链路利用率159

6.2 链路汇聚160

6.3 跨交换机的PortChannel164

6.4 虚拟PortChannel（vPC）165

6.4.1 虚拟PortChannel的定义165

6.4.2 配置虚拟端口通道169

6.4.3 第一步：定义vpC域169

6.4.4 第二步：建立对等体保持存活的连接性170

6.4.5 第三步：创建对等链路171

6.4.6 第四步：创建vPC172

6.4.7 生成树协议和虚拟PortChannel174

6.4.8 对等链路故障和孤立端口177

6.4.9 第一跳路由协议和虚拟PortChannel177

6.5 2层多路径及vPC+182

6.5.1 FabricPath数据平面183

6.5.2 FabricPath控制平面184

6.5.3 FabricPath和STP186

6.5.4 增强虚拟端口通道190

6.6 使用案例：网络POD的演进193

6.7 总结196

6.8 扩展阅读196

第7章 带阵列扩展器的虚拟机箱197

7.1 服务器接入模型198

7.2 理解阵列扩展器199

7.2.1 阵列扩展器选项202

7.2.2 连接阵列扩展器至父交换机202

7.2.3 阵列扩展接口和生成树协议205

7.2.4 阵列接口冗余206

7.3 阵列扩展器拓扑209

7.3.1 直通式拓扑210

7.3.2 双宿主拓扑212

7.4 使用案例：混合接入数据中心216

7.5 总结217

7.6 扩展阅读217

第8章 两个数据中心的传说218

8.1 分布式数据中心的简要历史219

8.1.1 冷门时期（1970-1980年）219

8.1.2 热门时期（1990-2000年）219

8.1.3 双活时期（2000-今）221

8.2 2层扩展实例221

8.3 基于光连接的以太网扩展223

8.3.1 虚拟端口通道（vPC）223

8.3.2 FabricPath225

8.4 基于MPLS的以太网扩展226

8.4.1 MPLS的基本概念227

8.4.2 基于多协议标签交换的以太网协议229

8.4.3 虚拟私有局域网服务233

8.5 基于IP的以太网扩展239

8.5.1 基于GRE的MPLS239

8.5.2 重叠传输虚拟化241

8.5.3 OTV术语243

8.5.4 OTV基本配置244

8.5.5 OTV环路避免和多宿主248

8.5.6 迁移到OTV249

8.5.7 OTV站点设计254

8.6 VLAN标识符和2层扩展257

8.7 连接数据中心的内部路由259

8.8 使用案例：双活新数据中心261

8.9 总结262

8.10 扩展阅读263

第9章 存储的演进264

9.1 数据中心中的存储设备264

9.1.1 磁盘264

9.1.2 磁盘阵列265

9.1.3 磁带库266

9.2 访问后端数据267

9.2.1 块级数据访问267

9.2.2 小型计算机系统接口267

9.2.3 大型机存储访问270

9.2.4 高级技术附件271

9.2.5 文件级数据访问271

9.2.6 网络文件系统272

9.2.7 公共互联网文件系统272

9.2.8 记录类型的访问272

9.3 存储虚拟化272

9.3.1 虚拟化存储设备274

9.3.2 虚拟化LUN276

9.3.3 拟化文件系统277

9.3.4 虚拟化SAN278

9.4 总结278

9.5 扩展阅读278

第10章 SAN孤岛279

10.1 一些光纤通道的定义280

10.1.1 光纤通道层次280

10.1.2 光纤通道拓扑和端口类型281

10.1.3 光纤通道地址282

10.1.4 帧、序列和交换集283

10.1.5 流量控制284

10.1.6 服务分类285

10.2 交换阵列处理286

10.2.1 交换阵列初始化287

10.2.2 交换阵列最短路径优先288

10.2.3 注册状态变化通知290

10.2.4 光纤通道登录290

10.2.5 分区291

10.3 定义和探索VSAN292

10.3.1 SAN孤岛292

10.3.2 创建VSAN293

10.3.3 VSAN中继295

10.3.4 分区和VSAN298

10.3.5 FSPF和VSAN300

10.3.6 VSAN范围302

10.4 使用案例：SAN整合304

10.5 总结306

10.6 扩展阅读306

第11章 私密身份307

11.1 基于IP的光纤通道308

11.1.1 FCIP的高可用性312

11.1.2 使用案例：部署流量工程的SAN扩展313

11.2 VSAN间路由314

11.2.1 IVR基础架构315

11.2.2 IVR分区317

11.2.3 使用案例：穿越VSAN321

11.3 N -Port虚拟化321

11.3.1 配置N -Port虚拟化324

11.3.2 NPV流量管理328

11.3.3 在NPV上部署pWWN331

11.3.4 使用案例：刀片服务器托管数据中心332

11.4 总结333

11.5 扩展阅读334

第12章 统一线缆335

12.1 数据中心网络融合案例336

12.2 数据中心桥接337

12.2.1 基于优先级的流量控制338

12.2.2 增强型传输选择339

12.2.3 数据中心桥接交换协议340

12.2.4 拥塞通知341

12.3 基于以太网的光纤通道介绍342

12.3.1 FCoE元素343

12.3.2 FCoE初始化协议344

12.4 部署统一服务器接入345

12.4.1 在单模式交换机上配置统一服务器接入346

12.4.2 为存储VDC配置统一服务器接入352

12.5 配置多跳FCoE356

12.5.1 配置虚拟光纤通道PortChannel360

12.5.2 FCoE N -Port虚拟化362

12.6 统一阵列设计364

12.6.1 服务器接入层统一设计365

12.6.2 超越接入层370

12.7 FCoE和SAN扩展371

12.8 使用案例：LAN和SAN管理分离372

12.9 总结379

12.10 扩展阅读380

第13章 服务器的演进381

13.1 服务器架构381

13.1.1 大型机382

13.1.2 RISC服务器382

13.1.3 x86服务器382

13.2 x86架构硬件演进383

13.2.1 CPU演进384

13.2.2 内存演进385

13.2.3 扩展总线演进388

13.2.4 物理形式演进389

13.3 x86服务器虚拟化介绍390

13.4 统一计算393

13.5 总结395

13.6 扩展阅读395

第14章 改变特性396

14.1 服务器部署面临的挑战397

14.1.1 服务器域的操作398

14.1.2 基础架构域的操作398

14.2 统一计算和服务配置文件398

14.3 建立服务配置文件400

14.3.1 标识一个服务配置文件404

14.3.2 存储规范405

14.3.3 网络定义407

14.3.4 虚拟接口的安装409

14.3.5 服务器引导顺序411

14.3.6 维护策略412

14.3.7 服务器分配412

14.3.8 操作策略413

14.3.9 关联服务配置文件到服务器416

14.3.10 安装操作系统422

14.4 验证无状态计算425

14.5 使用策略427

14.6 固件（Firmware）策略432

14.7 大规模服务器部署435

14.7.1 克隆436

14.7.2 池436

14.7.3 服务配置文件模板437

14.7.4 服务器池443

14.8 使用案例：周期性的工作负载446

14.9 总结448

14.10 扩展阅读448

第15章 跨越机架449

15.1 虚拟网络介绍450

15.2 思科Nexus1000V架构451

15.3 Nexus 1000V通信模型453

15.4 端口配置文件和动态接口预配置界面453

15.5 部署Nexus 1000V455

15.6 外部连通性和链路汇聚468

15.7 虚拟世界里的NX-OS特性470

15.7.1 MAC地址表472

15.7.2 访问列表473

15.8 在线迁移和Nexus 1000V474

15.9 虚拟可扩展局域网477

15.10 虚拟机的阵列扩展器介绍482

15.11 部署VM-FEX484

15.11.1 在UCS服务配置文件中启用动态vNIC484

15.11.2 准备VMware vSphere主机来部署VM-FEX485

15.11.3 使用UCS Manager VMware集成向导486

15.11.4 迁移VM到VM-FEX491

15.12 在线迁移和VM-FEX493

15.13 VM-FEX高性能模式496

15.14 使用案例：数据中心的融合501

15.15 总结502

15.16 扩展阅读503

第16章 移动目标504

16.1 虚拟网络服务的定义505

16.2 虚拟网络服务数据路径506

16.3 启用vPath的虚拟网络服务507

16.3.1 思科虚拟安全网关：计算虚拟防火墙508

16.3.2 安装虚拟安全网关509

16.3.3 创建安全策略511

16.3.4 发送数据流量到VSG513

16.3.5 虚拟机属性以及虚拟区域515

16.3.6 思科ASA 1000V：边缘虚拟防火墙517

16.3.7 安装ASA 1000V518

16.3.8 发送数据流量到ASA 1000V520

16.3.9 配置ASA 1000V上的安全策略522

16.3.10 应用加速523

16.3.11 WAN加速和在线迁移527

16.4 虚拟世界中的路由528

16.5 位置选择及服务器虚拟化531

16.5.1 路由健康注入（RHI）531

16.5.2 全局服务器负载均衡533

16.5.3 位置／标识分离协议534

16.6 使用案例：虚拟数据中心535

16.7 总结537

16.8 扩展阅读537

第17章 虚拟数据中心和云计算539

17.1 虚拟数据中心539

17.2 自动化和标准化541

17.3 什么是云计算544

17.4 云实施案例546

17.5 走向云端547

17.6 云中的网络548

17.7 软件定义网络548

17.8 OpenStack549

17.9 网络叠加550

17.10 思科开放式网络环境550

17.11 出发之前551

17.12 总结552

17.13 扩展阅读552

附录A数据中心产品系列554

附录B iOS、 NX-OS和应用控制软件命令行接口基础579